Рейтинг@Mail.ru
Кости помогли ученым создать "воздушную" керамику с прочностью стали - РИА Новости, 04.02.2014
Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег Наука 2021январь
Наука

Кости помогли ученым создать "воздушную" керамику с прочностью стали

© Фото : Jens BauerМикрофотография кусочка материала, изготовленного авторами статьи
Микрофотография кусочка материала, изготовленного авторами статьи
Читать ria.ru в
Дзен
В последние годы физики, химики и инженеры активно изучают устройство отдельных органов или всего тела у живых организмов и растений, пытаясь использовать "изобретения эволюции" для создания новых технологий и приборов.

Кузнечик, сидящий на цветке
Клей для "разбитого сердца" и другие технологии, взятые у насекомых
МОСКВА, 4 фев — РИА Новости. Немецкие ученые создали сверхпрочный и крайне легкий композитный материал, способный выдерживать очень высокие давления, опираясь на данные по структуре и свойствам костей человека, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

В последние годы физики, химики и инженеры активно изучают устройство отдельных органов или всего тела у живых организмов и растений, пытаясь использовать "изобретения эволюции" для создания новых технологий и приборов. Так, американские физики создали "идеальные" медицинские иглы и пластырь, опираясь на устройство игл дикобраза и сосков паразитических червей.

Йенс Бауэр из Технологического института города Карлсруэ (Германия) и его коллеги создали сверхлегкую и очень прочную керамику, изучая соотношения прочности и плотности у набора из нескольких искусственных и природных материалов. Как правило, чем менее плотным был образец, тем меньше он выдерживал давление и высокие механические нагрузки.

Композитный материал с переменной эластичностью со встроенным светодиодом
Ученые создали композитный материал с переменной эластичностью
Эта закономерность не соблюдалась в случае с одним материалом — костями позвоночных. Эксперименты показали, что кости человека и других животных заметно прочнее, чем на то указывает их плотность. Авторы статьи изучили их структуру и попытались "скопировать" ее, используя композитный материал на базе керамики и пудры из оксида алюминия.

Как отмечают авторы статьи, кости состоят из множества нанофрагментов твердого материала, которые "склеены" между собой при помощи гибких волокон коллагена. Ученые не были уверены, что именно придает такую прочность костям, поэтому они собрали несколько разных вариаций искусственной "кости" с разными структурными дефектами.

Одноклеточные водоросли помогли физикам создать "воздушную" керамику
Сравнивая их механические свойства, физикам удалось найти оптимальную конструкцию "кости", которая напоминает полые пчелиные соты неправильной формы. Подобный композитный материал одновременно является очень легким и способен выдерживать давление в 280 мегапаскаль, что сопоставимо с прочностью лучших марок стали.

 
 
 
Лента новостей
0
Чтобы участвовать в дискуссии,
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Обсуждения
Заголовок открываемого материала